धूम साठा

धूम साठा एकशारीरिक वाष्प जमाव(PVD) की विधितनु फिल्मद्वारा साठाsputtering. यह एक "लक्ष्य" है कि एक "सब्सट्रेट" जैसे एक सिलिकॉन वेफर पर एक स्रोत है से सामग्री बेदखल करना शामिल है ।Resputteringआयन या एटम बमबारी द्वारा जमाव प्रक्रिया के दौरान जमा सामग्री का पुनः उत्सर्जन है । Sputtered परमाणु लक्ष्य से बेदखल एक व्यापक ऊर्जा वितरण किया है, आमतौर पर eV (100,000 K) के दसियों करने के लिए । sputtered आयनों (आमतौर पर केवल बाहर निकाले गए कणों का एक छोटा सा अंश-1%) के क्रम पर, बैलिस्टिक सीधे लाइनों में लक्ष्य से उड़ सकते हैं और ऊर्जावान सब्सट्रेट या निर्वात चैंबर (resputtering के कारण) पर प्रभाव । वैकल्पिक रूप से, उच्च गैस के दबाव में, आयनों गैस परमाणुओं कि एक मध्यस्थ और कदम diffusively के रूप में कार्य के साथ टकराने, सब्सट्रेट या निर्वात चैंबर दीवार और संघनित्र तक पहुँचने के बाद एकयादृच्छिक चलना. उच्च ऊर्जा बैलिस्टिक प्रभाव से कम ऊर्जा के लिए पूरी रेंज थर्मल गति पृष्ठभूमि गैस दबाव को बदलने के द्वारा सुलभ है । sputtering गैस अक्सर आर्गन जैसे निष्क्रिय गैस है । कुशल गति हस्तांतरण के लिए, sputtering गैस के परमाणु वजन लक्ष्य के परमाणु वजन के करीब होना चाहिए, तो sputtering प्रकाश तत्वों नीयन के लिए बेहतर है, जबकि भारी तत्वों क्रीप्टोण या क्सीनन के लिए इस्तेमाल किया जाता है । प्रतिक्रियाशील गैसों को भी धूम यौगिकों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । यौगिक लक्ष्य की सतह पर बनाया जा सकता है, उड़ान में या प्रक्रिया मापदंडों के आधार पर सब्सट्रेट पर. कई मापदंडों की उपलब्धता है कि नियंत्रण धूम जमाव यह एक जटिल प्रक्रिया बनाने के लिए, लेकिन यह भी विशेषज्ञों की वृद्धि और फिल्म के microstructure पर नियंत्रण की एक बड़ी डिग्री की अनुमति ।

उपयोग

धूम जमाव है, जो अभी भी अपनी सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक है की जल्द व्यापक वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में से एक, कंप्यूटर के उत्पादन में हैहार्ड डिस्क. Sputtering में बड़े पैमाने पर प्रयोग किया जाता हैअर्धचालकउद्योग में विभिंन सामग्रियों की पतली फिल्मों जमा करने के लिएइंटीग्रेटेड सर्किटप्रसंस्करण. पतलीantireflection कोटिंग्सके लिए शीशे परऑप्टिकलआवेदन पत्र भी sputtering द्वारा जमा किए जाते हैं । क्योंकि कम सब्सट्रेट तापमान का इस्तेमाल किया, sputtering के लिए संपर्क धातुओं जमा करने के लिए एक आदर्श तरीका हैतनु-फिल्म ट्रांजिस्टर. sputtering का एक और परिचित आवेदन कम है-emissivityपर कोटिंग्सग्लास, डबल-फलक विंडो असेंबली में उपयोग किया जाता है । कोटिंग एक बहुपरत युक्त हैचांदीऔर मेटलआक्साइडजैसे किजिंक ऑक्साइड, टिन ऑक्साइड, याटाइटेनियम डाइऑक्साइड. एक बड़े उद्योग उपकरण बिट कोटिंग के आसपास विकसित किया है sputtered nitrides का उपयोग कर, जैसेटाइटेनियम नाइट्राइड, परिचित सोने के रंग का हार्ड कोट बनाना । Sputtering भी सीडी और डीवीडी के निर्माण के दौरान धातु (जैसे एल्यूमीनियम) परत जमा करने की प्रक्रिया के रूप में प्रयोग किया जाता है ।

हार्ड डिस्क सतहों sputtered CrOx और अंय sputtered सामग्री का उपयोग करें । Sputtering ऑप्टिकल विनिर्माण के मुख्य प्रक्रियाओं में से एक हैwaveguidesऔर कुशल बनाने के लिए एक और तरीका हैफोटोवोल्टिकसौर कोशिकाओं ।

Sputtering कोटिंग

में धूम कोटिंगस्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपीएक धूम जमाव प्रक्रिया सामग्री के संचालन की एक पतली परत के साथ एक नमूना कवर करने के लिए है, आम तौर पर एक धातु, जैसे एकसोने/पैलेडियम(Au/पीडी) मिश्र धातु । एक प्रवाहकीय कोटिंग पारंपरिक SEM मोड में एक इलेक्ट्रॉन बीम (उच्च वैक्यूम, उच्च वोल्टेज) के साथ एक नमूना के चार्ज को रोकने की जरूरत है । जबकि धातु कोटिंग्स भी शोर अनुपात करने के लिए संकेत बढ़ाने के लिए उपयोगी होते हैं (भारी धातुओं अच्छा माध्यमिक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन कर रहे हैं), वे अवर गुणवत्ता के हैं जबएक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपीकार्यरत है । इस कारण के लिए जब एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी एक कार्बन कोटिंग का उपयोग पसंद है ।

अंय जमाव तरीकों के साथ तुलना

धूम जमाव का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि बहुत अधिक पिघल अंक के साथ भी सामग्री आसानी से sputtered हैं, जबकि एक प्रतिरोध वाष्पीकरण में इन सामग्रियों के वाष्पीकरण यानुडसन सेलसमस्याग्रस्त या असंभव है । धूम जमा फिल्मों स्रोत सामग्री की है कि करीब एक रचना है । अंतर अलग क्योंकि उनके अलग द्रव्यमान का प्रसार तत्वों के कारण है (प्रकाश तत्वों को और अधिक आसानी से गैस से ध्यान हटाने की हैं), लेकिन यह अंतर लगातार है । Sputtered फिल्मों आमतौर पर काफूर फिल्मों से सब्सट्रेट पर एक बेहतर आसंजन है । एक लक्ष्य सामग्री की एक बड़ी राशि शामिल है और रखरखाव मुक्त ultrahigh वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त तकनीक बना रही है । Sputtering सूत्रों का कोई गर्म भागों (हीटिंग से बचने के लिए वे आम तौर पर पानी ठंडा कर रहे हैं) होते है और ऑक्सीजन के रूप में प्रतिक्रियाशील गैसों के साथ संगत कर रहे हैं । वाष्पीकरण नीचे-ऊपर किया जाना चाहिए, जबकि Sputtering ऊपर-नीचे किया जा सकता है । उन्नत प्रक्रियाओं जैसे epitaxial वृद्धि संभव है ।

sputtering प्रक्रिया के कुछ नुकसान है कि इस प्रक्रिया को और अधिक मुश्किल है एक लिफ्ट के साथ गठबंधन के लिए बंद फिल्म संरचना के लिए । इसका कारण यह है फैलाना परिवहन, sputtering की विशेषता, एक पूर्ण छाया असंभव बना देता है । इस प्रकार, एक पूरी तरह से जहां परमाणुओं जाना है, जो दूषण समस्याओं को जंम दे सकता है सीमित नहीं कर सकते । इसके अलावा, परत दर परत विकास के लिए सक्रिय नियंत्रण स्पंदित लेजर depositionand निष्क्रिय sputtering गैसों की तुलना में मुश्किल है अशुद्धियों के रूप में बढ़ती फिल्म में निर्मित कर रहे हैं । स्पंदित लेजर जमाव sputtering स्वभाव तकनीक है जिसमें एक लेजर बीम sputtering के लिए प्रयोग किया जाता है का एक संस्करण है । sputtered और resputtered आयनों की भूमिका और पृष्ठभूमि गैस पूरी तरह से स्पंदित लेजर जमाव प्रक्रिया के दौरान की जांच की है ।